专利名称：一种基于转台齿轮同步调向的双工件台回转交换方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明属于半导体制造装备技术领域，主要涉及一种基于转台齿轮同步调向的双工件台回转交换方法与装置。
背景技术：
光刻机是极大规模集成电路制造中重要的超精密装备之一。在目前普遍应用的步进扫描投影式光刻机中，工件台技术是光刻机的核心技术之一。工件台的主要作用是承载硅片实现高速和高加速度条件下的纳米精度定位，配合光刻过程中的上片、预对准、对准、 曝光和下片等加工制造工序。光刻机工件台技术对于提高光刻机分辨率、套刻精度、产率光刻机三大性能指标至关重要。产率是光刻机发展的主要追求目标之一。传统而有效方式是增加硅片直径减少换片次数以达到缩短时间提高产率的目的，例如目前硅片直径已经从150mm、200mm逐步增加到的了 300mm。在不断提高硅片尺寸的同时，在工件台技术方向最直接的方式就是提高工件台的运动加速度和速度，但是为保证原有精度，需要增加大量装置以抑制系统动态性能的恶化，代价高昂。为此有人提出了双工件台技术，这也是目前提高光刻机生产效率的主流技术手段。双工件台技术在工件台上设有曝光工位，预处理工位两个工位和两个工件台，曝光和测量调整可并行处理，大大缩短了时间，提高了生产效率。目前的代表产品为荷兰ASML 公司基于Twir^can技术即双工件台技术的光刻机。提高双工件台的运行效率是目前光刻机工件台技术的发展目标之一。双工件台技术牵涉到工件台在两个工位之间切换的问题，换台效率直接影响双工件台的运行效率以及光刻机的产率。如何在尽可能缩短换台时间的条件下减小换台对其它系统的干扰一直是研究的重点。在传统双台切换过程中，工件台与曝光和预处理工序中一样为直线驱动。例如双工件台专利US2001/0004105A1和W098/40791中，每个工件台有两个可交换配合的单元来实现双台的交换，在不提高工件台运动速度的前提下提高了产率，但由于工件台与导轨之间也采用耦合连接方式，在换台过程中工件台与驱动单元会出现短暂的分离，对工件台的定位精度产生较大影响。同时运动单元和导轨较长，运动质量较大，对于运动速度和加速度的提高都产生不良影响。专利CN101231471A中，采用H型驱动单元与过渡承接装置上的摩擦轮对接，以避免导轨对接精度问题，但是工件台在换台时需要等待驱动单元与摩擦轮完成对接后才可进行换台操作，对产率带来很大影响。专利CN1^8427A中，在预处理工位设置了一个X向导轨，曝光工位设置有两个X向导轨，实现两个工位的并行工作，但由于驱动单元固定在基座上，在工件台运动时会有较大力传递到基座上，对整体带来不良影响。上述方案中，换台时都没有考虑换台时导向装置的运动对效率的影响。从换台节拍上考虑都采用五节拍形式，即在换台过程中，两个工件台需要停留一段时间使得抓卡装置完成交换，从而完成换台工作。在对光刻机产率要求越来越高的情况下，抓卡装置的交换时间也会对产率产生很大的影响。专利CN101201555中，利用传送带和对接滑块完成换台过程，运动节拍少，操作维护简单，但传送带机构和对接滑块固定在基台上，因此在换台过程中，会有较大的力作用在基台上，对整体动态性能影响较大。专利CN1485694中，利用Y向直线电机和直线导轨的对接完成换台操作，但由于基台中间的间隙过大而引入桥接装置，使得运动节拍增加，增加了换台时间，同时X向直线电机磁钢部分固定在基台上，换台时运动部件的运动会对基台产生较大的反作用力，进而影响整个系统的动态性能。专利 CN101770181中利用置换单元的对接完成换台工作，但其导向装置固定在基台上，在换台运动中，运动部件会对基台产生较大的反作用力，进而影响整个系统的动态性能。因此目前的双台直线换台方案有待改进。回转换台方案较直线换台方案有独特优势，因此出现了采用旋转方式换台的双工件台技术。例如欧洲专利W098/28665采用带传动实现工件台上曝光工位和预处理工位的两个工件台交换位置，简化了换台工序，但是带传动难以实现纳米定位精度。专利 CN101071275A和专利ZL 200920105252. 5采用旋转整个基台的方式实现双工件台的换位， 简化了系统结构，同时两个工件台运动无重叠区域，避免了碰撞安全隐患。但是通过旋转整个基台实现工件台换位存在转动惯量大，大功率旋转电机精密定位困难和发热量大引起系统温升等问题，同时回转半径大，使光刻机主机结构显著增大。专利CN 102141739A采用旋转两个工件台的方式实现双工件台的换位，换台过程中基台不动，具有转动惯量小的优点。 但是，上述四个回转换台方案没有考虑回转换台方式下工件台相位反转与光学系统难以配合的问题。在光刻机曝光和预处理工序中，光学系统需要对工件台各位置传感器和对准标记进行检测，由于各位置传感器和对准标记分布不均，各对准标记结构原理不一致，工件台存在朝向问题。当回转换台后，工件台旋转180°造成工件台位置传感器和对准标记反向， 因此目前回转换台方案还有待改进。此外回转换台方式的旋转特性造成工件台线缆缠绕以及激光干涉仪反射镜旋转导致目标丢失等问题还有待解决。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足，提出了一种基于转台齿轮同步调向的双工件台回转交换方法与装置。本发明双台旋转切换为三节拍，且换台过程中，工件台不自旋， 解决了现有回转换台方案工件台相位反转、线缆缠绕、激光干涉仪目标丢失等问题。同时本发明采用工件台绕基台中心旋转的换台方式，避免旋转整个基台，解决了现有技术回转半径大、转动惯量大等问题，转动惯量小，在相同转矩条件下，换台时间更短，提高了工件台的运行效率和光刻机产率。本发明还解决了现有线性换台方案冲击转矩大和换台节拍多的问题，可采用较小的质量平衡系统，有利于缩短平衡时间，同时简化系统，降低成本，换台节拍减少缩短了换台时间，可有效提高光刻机产率。本发明的目的是这样实现的一种基于转台齿轮同步调向的双工件台回转交换方法，该方法包括如下步骤系统初始工作状态为预处理工位的第二工件台预对准工作完毕，曝光工位的第一工件台完成曝光工作。第一步，曝光完毕的第一工件台由Y向长行程直线运动单元和X向第一长行程运动单元驱动到换台预定位置，然后安装在回转换台装置上的第一轴接装置升起，并与第一工件台底部的第一工件台旋转轴轴接，同时第二轴接装置与第二工件台底部的第二工件台旋转轴轴接，此时回转换台齿轮与第一工件台齿轮、第二工件台齿轮啮合，然后X向第一长行程运动单元松开第一工件台转接装置，同样X向第二长行程运动单元松开第二工件台转接装置，二者退开一定距离，留出换台空间。第二步，回转换台装置驱动旋转平台顺时针(或逆时针)旋转180°，第一工件台到达预对准工位，第二工件台到达曝光工位，完成位置交换，在旋转过程中，由于回转换台齿轮与第一工件台齿轮以及第二工件台齿轮之间的传动比为-1，因此在回转换台装置顺时针(或逆时针)旋转的同时，第一工件台和第二工件台做逆时针(或顺时针)自旋，但二者合成运动使第一工件台和第二工件台朝向始终不变。第三步，第一工件台、第二工件台分别与X向第二长行程运动单元对接、X向第一长行程运动单元对接，对接后再与回转换台装置脱离轴接状态，然后第一工件台进行卸片、 上片、预对准工作，第二工件台进行曝光处理，最后系统回到初始状态，完成一个工作周期， 接下来为下一轮曝光工序，即重复上面的工序和换台流程，但旋转方向与上次相反。一种采用基于转台齿轮同步调向的双工件台回转交换方法的双工件台回转交换装置，在基台Y方向两端部位处设置曝光工位和预处理工位，沿基台两侧长边上对应分别设置Y向长行程直线运动单元，在曝光工位和预处理工位上分别设置X向第一长行程直线运动单元和X向第二长行程直线运动单元，第一工件台和第二工件台可分离地分别配装在 X向第一长行程直线运动单元和X向第二长行程直线运动单元上，X向第一长行程直线运动单元和X向第二长行程直线运动单元分别与Y向长行程直线运动单元成H型配置，且可以由Y向长行程直线运动单元驱动，第一工件台和第二工件台分别运行于曝光工位和预处理工位，在两个Y向长行程直线运动单元上分别设置有与第一工件台配套的第一线缆台以及与第二工件台配套的第二线缆台，在基台四周装有激光干涉仪；在曝光工位和预处理工位之间设置一个回转换台装置，回转换台装置其机械结构包括设置于基台之下的旋转电机定子、旋转电机动子、嵌入基台内的旋转平台以及回转换台齿轮，在旋转平台上设置有可升降的第一轴接装置和第二轴接装置；在第一工件台底部设置第一工件台旋转轴，在侧面设置第一工件台转接装置，腰部设置第一工件台齿轮，第一轴接装置可与第一工件台旋转轴对接，对接后第一工件台可绕第一工件台旋转轴自由转动；第二轴接装置可以与第二工件台旋转轴对接，对接后第二工件台可绕第二工件台旋转轴自由转动；在第二工件台底部设置第二工件台旋转轴，在侧面设置第二工件台转接装置，腰部设置第二工件台齿轮；第一轴接装置与第一工件台旋转轴配套，第二轴接装置与第二工件台旋转轴配套；第一工件台旋转轴与第一工件台的横向接触面为径向气浮面；第二工件台旋转轴与第二工件台的横向接触面为径向气浮面；第一工件台和第二工件台底面为气浮面，第一工件台和第二工件台气浮在基台上；在第一轴接装置与第一工件台旋转轴对接以及第二轴接装置与第二工件台旋转轴对接，回转换台齿轮分别与第一工件台齿轮、第二工件台齿轮处于啮合状态；回转换台齿轮、第一工件台齿轮以及第二工件台齿轮的齿数、分度圆直径均相等，回转换台齿轮与第一工件台齿轮之间的传动比为-1，回转换台齿轮与第二工件台齿轮之间的传动比为-1 ；与第一工件台配套的第一线缆台承载第一工件台的线缆，第一线缆台可滑动的配装在Y向第一静压气浮导轨上，由Y向U型槽式第一直线电机驱动，在Y方向上始终与第一工件台保持相对静止；与第二工件台配套的第二线缆台承载第二工件台的线缆，第二线缆台可滑动的配装在Y向第二静压气浮导轨上，由Y向U型槽式第二直线电机驱动，在Y方向上始终与第二工件台保持相对静止本发明具有以下创新点和突出优点。1)提出基于回转式三节拍双工件台交换方法。采用该方法换台仅需三个节拍，即第一节拍是两工件台沿基台Y向中轴线相向运动到预定位置与回转换台装置轴接，并且两个工件台齿轮与回转换台齿轮啮合；第二节拍是回转换台装置携两工件台绕回转轴线(Z 轴0-0')沿顺时针(或逆时针)方向回转180° (下一次转位沿逆时针(或顺时针)方向回转180° )；第三节拍是两工件台与回转换台装置脱离轴接状态并反向分离回到各自工位。该方法可解决现有线性换台方法节拍过多(五个节拍)的问题，同时也可解决整体转动平台方式转动惯量大，完成时间长的问题。与现有方法与装置相比，本方法换台时间短， 可显著提高换台效率和光刻机的产片率，这是本发明的创新点和突出优点之一。2)提出基于回转式自转调相的三节拍双工件台交换方法与结构方案。两工件台在随回转换台装置绕轴线(Z轴0-0')回转180°的过程中，两工件台通过各自的工件台齿轮与回转换台齿轮啮合同步反向回转，始终保持与两工件台在零位时的相位不变。可解决现有回转换台方式存在的三大问题，即工件台相位反相、工件台线缆缠绕和激光干涉仪目标丢失等问题。可确保在换台过程中工件台相位始终不变，线缆不缠绕和激光干涉仪目标连续跟踪，这是本发明专利的创新点和突出优点之二。3)提出一种快速平稳的回转驱动控制方法和结构方案。回转换台过程连续平稳， 转矩冲击小，且速度快；同时回转转矩严格作用在精密气浮轴轴线上，不产生冲击力，使平衡方向和位置及平衡力准确可控。解决了现有线性换台方法与方案冲击力和冲击转矩过大，力平衡方向、大小以及力与力矩平衡位置无法准确预测和准确平衡控制的难题；也解决了现有整体回转换台方案质量和惯量过大、所需转矩大、冲击转矩大和所需电机体积大、功能和发热量大等一系列问题。可实现换台过程无冲击力、冲击转矩小、换台速度快且平稳、 力矩平衡精确且平衡时间短等多种优点，这是本发明的创新点和突出优点之三。4)提出一种换台系统对冲力抵消方法和结构方案。在两工件台与回转换台装置对接与分离过程中，使两工件台的质心与回转换台装置回转轴心在一条直线上，且该直线与双工件台系统基台气浮平台y向几何中线重合，且过平衡质量框架的质心位置；可使换台过程中两工件台与回转换台装置线性对接与分离时产生的冲击力大小相等，方向相反，在平衡质量框架上的作用力合力为零。可解决现有线性换台方案中线性冲击力大和平衡质量框架质量与体积庞大及平衡速度慢等问题，可实现换台过程中无冲击力，换台对接和分离速度快，对主机框架和基台冲击小等多项优点，这是本发明专利的创新点和突出优点之四。
图1本发明的总体结构示意图。图2总体结构示意图的剖视图。图3第一工件台的剖视图。图4、5、6、7、8、9为工件台换台流程示意图。图中件号1-基台；2-曝光工位；3-预处理工位；4a_第一工件台；4b_第二工件台；5-Y向长行程直线运动单元向U型槽式第一直线电机；恥-Y向U型槽式第二直线电机；5c-Y向第一静压气浮导轨；5d-Y向第二静压气浮导轨；6-X向第一长行程直线运动单元；6a-X向平板第一直线电机定子；6b-X向平板第一直线电机动子；6c-X向第一静压气浮导轨；6d-第一承载梁；7-X向第二长行程直线运动单元；7a-X向平板第二直线电机； 7b-X向平板第二直线电机动子；7c-X向第二静压气浮导轨；7d-第二承载梁；8a-第一线缆台；8b-第二线缆台；9a、9b、9C、9d、9e、9f、9g、9h-激光干涉仪；10-回转换台装置；IOa-旋转电机；IOb-旋转电机主轴；IOc-嵌入基台内的旋转平台；IOd-回转换台齿轮；1 Ia-第一轴接装置；lib-第二轴接装置；12a-第一旋转轴；12b-第二旋转轴；13a-第一工件台转接装置；1 一第二工件台转接装置；14a-第一工件台齿轮；14b-第二工件台齿轮。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明一种基于转台齿轮同步调向的双工件台回转交换方法，该方法包括如下步骤系统初始工作状态为预处理工位的第二工件台预对准工作完毕，曝光工位的第一工件台完成曝光工作；第一步，曝光完毕的第一工件台由Y向长行程直线运动单元和X向第一长行程运动单元驱动到换台预定位置，然后安装在回转换台装置上的第一轴接装置升起，并与第一工件台底部的第一工件台旋转轴轴接，同时第二轴接装置与第二工件台底部的第二工件台旋转轴轴接，此时回转换台齿轮与第一工件台齿轮、第二工件台齿轮啮合，然后X向第一长行程运动单元松开第一工件台转接装置，同样X向第二长行程运动单元松开第二工件台转接装置，二者退开一定距离，留出换台空间；第二步，回转换台装置驱动旋转平台顺时针或逆时针旋转180°，第一工件台到达预对准工位，第二工件台到达曝光工位，完成位置交换，在旋转过程中，由于回转换台齿轮与第一工件台齿轮以及第二工件台齿轮之间的传动比为-1，因此在回转换台装置顺时针或逆时针旋转的同时，第一工件台和第二工件台做逆时针或顺时针自旋，但二者合成运动使第一工件台和第二工件台朝向始终不变；第三步，第一工件台、第二工件台分别与X向第二长行程运动单元对接、X向第一长行程运动单元对接，对接后再与换台单元脱离轴接状态，然后第一工件台进行卸片、上片、预对准工作，第二工件台进行曝光处理，最后系统回到初始状态，完成一个工作周期，接下来为下一轮曝光工序，即重复上面的工序和换台流程，但旋转方向与上次相反。一种采用基于转台齿轮同步调向的双工件台回转交换方法的双工件台回转交换装置，在基台IY方向两端部位处设置曝光工位2和预处理工位3，沿基台1两侧长边上对应分别设置Y向长行程直线运动单元5，在曝光工位2和预处理工位3上分别设置X向第一长行程直线运动单元6和X向第二长行程直线运动单元7，第一工件台如和第二工件台 4b可分离地分别配装在X向第一长行程直线运动单元6和X向第二长行程直线运动单元7 上，X向第一长行程直线运动单元6和X向第二长行程直线运动单元7分别与Y向长行程直线运动单元5成H型配置，且可以由Y向长行程直线运动单元5驱动，第一工件台如和第二工件台4b分别运行于曝光工位2和预处理工位3，在两个Y向长行程直线运动单元5 上分别设置有与第一工件台如配套的第一线缆台8a以及与第二工件台4b配套的第二线缆台8b，在基台1四周装有激光干涉仪9￡1、％、9(3、9(1、96、9厂98、911 ；在曝光工位2和预处理工位3之间设置一个回转换台装置10，回转换台装置10其机械结构包括设置于基台1之下的旋转电机定子10a、旋转电机动子10b、嵌入基台内的旋转平台IOc以及回转换台齿轮 10d，在旋转平台IOc上设置有可升降的第一轴接装置Ila和第二轴接装置lib ；在第一工件台如底部设置第一工件台旋转轴12a，在侧面设置第一工件台转接装置13a，腰部设置第一工件台齿轮14a，第一轴接装置Ila可与第一工件台旋转轴1 对接，对接后第一工件台如可绕第一工件台旋转轴12a自由转动；第二轴接装置lib可以与第二工件台旋转轴12b 对接，对接后第二工件台4b可绕第二工件台旋转轴12b自由转动；在第二工件台4b底部设置第二工件台旋转轴12b，在侧面设置第二工件台转接装置13b，腰部设置第二工件台齿轮 14b ；第一轴接装置Ila与第一工件台旋转轴1 配套，第二轴接装置lib与第二工件台旋转轴12b配套；第一工件台旋转轴1 与第一工件台如的横向接触面为径向气浮面；第二工件台旋转轴12b与第二工件台4b的横向接触面为径向气浮面；第一工件台如和第二工件台4b底面为气浮面，第一工件台如和第二工件台4b气浮在基台1上；在第一轴接装置 Ila与第一工件台旋转轴1 对接以及第二轴接装置lib与第二工件台旋转轴12b对接，回转换台齿轮IOd分别与第一工件台齿轮14a、第二工件台齿轮14b处于啮合状态；回转换台齿轮10d、第一工件台齿轮1 以及第二工件台齿轮14b的齿数、分度圆直径均相等，回转换台齿轮IOd与第一工件台齿轮1 之间的传动比为-1，回转换台齿轮IOd与第二工件台齿轮14b之间的传动比为-1 ；与第一工件台如配套的第一线缆台8a承载第一工件台如的线缆，第一线缆台8a可滑动的配装在Y向第一静压气浮导轨5c上，由Y向U型槽式第一直线电机fe驱动，在Y方向上始终与第一工件台如保持相对静止；与第二工件台4b配套的第二线缆台8b承载第二工件台4b的线缆，第二线缆台8b可滑动的配装在Y向第二静压气浮导轨5d上，由Y向U型槽式第二直线电机恥驱动，在Y方向上始终与第二工件台4b保持相对静止。本发明的换台工作流程如下如图4所示，初始工作状态，处于曝光工位2的第一工件台如预对准完毕，处于预处理工位3的第二工件台4b装载新硅片完毕。接下来，曝光工位2开始进行曝光处理，与此同时处于预处理工位3的工件台4开始进行预对准处理。两工件台完成本工位所需时间不等，一般曝光处理时间较长，位于预处理工位3的工件台4完成对准工作后处于等待状态， 待位于曝光工位2的硅片完成曝光工作后，进行工件台交换。如图5所示，曝光完毕的第一工件台如由Y向长行程直线运动单元5和X向第一长行程运动单元6驱动到换台预定位置，然后安装在回转换台装置10上的第一轴接装置 Ila升起，并与第一工件台如底部的第一工件台旋转轴1 轴接，同时第二轴接装置lib与第二工件台4b底部的第二工件台旋转轴12b轴接，此时回转换台齿轮IOd与第一工件台齿轮14a、第二工件台齿轮14b啮合。然后X向第一长行程运动单元6松开第一工件台转接装置13a，同样X向第二长行程运动单元7松开第二工件台转接装置13b，二者退开一定距离， 留出换台空间。接下来如图6、图7所示，回转换台装置10驱动旋转平台IOc顺时针旋转180°， 第一工件台如到达预对准工位3，第二工件台4b到达曝光工位2，完成位置交换。在旋转过程中，由于回转换台齿轮IOd与第一工件台齿轮14a以及第二工件台齿轮14b之间的传动比为-1，因此在回转换台装置10顺时针旋转的同时，第一工件台如和第二工件台4b做逆时针自旋，但二者合成运动使第一工件台如和第二工件台4b朝向始终不变。在此过程中，激光干涉仪反射镜朝向始终不变，干涉仪不丢失目标。第一线缆台8a与第一工件台如在Y方向保持相对静止，第二线缆台8b与二工件台4b在Y方向保持相对静止，线缆不会发生缠绕。 然后如图8、图9所示，第一工件台旋转轴1 脱离第一轴接装置1 la,第二工件台旋转轴12b脱离第二轴接装置11b，第一工件台如由Y向长行程直线运动单元5和X向第二长行程运动单元7驱动到预定位置下、上片并准备预对准处理，第二工件台4b由Y向长行程直线运动单元5和X向第一长行程运动单元6驱动到曝光预定位置，准备曝光。此时系统回到如图4所示的初始状态，完成一个工作周期。接下来为下一轮曝光工序，即重复上面的工序和换台流程，为避免线缆缠绕，旋转方向与上次相反。
权利要求
1.一种基于转台齿轮同步调向的双工件台回转交换方法，其特征在于该方法步骤是 系统初始工作状态为预处理工位的第二工件台预对准工作完毕，曝光工位的第一工件台完成曝光工作；第一步，曝光完毕的第一工件台由Y向长行程直线运动单元和X向第一长行程运动单元驱动到换台预定位置，然后安装在回转换台装置上的第一轴接装置升起，并与第一工件台底部的第一工件台旋转轴轴接，同时第二轴接装置与第二工件台底部的第二工件台旋转轴轴接，此时回转换台齿轮与第一工件台齿轮、第二工件台齿轮啮合，然后X向第一长行程运动单元松开第一工件台转接装置，同样X向第二长行程运动单元松开第二工件台转接装置，二者退开一定距离，留出换台空间；第二步，回转换台装置驱动旋转平台顺时针或逆时针旋转180°，第一工件台到达预对准工位，第二工件台到达曝光工位，完成位置交换，在旋转过程中，由于回转换台齿轮与第一工件台齿轮以及第二工件台齿轮之间的传动比为-1，因此在回转换台装置顺时针或逆时针旋转的同时，第一工件台和第二工件台做逆时针或顺时针自旋，但二者合成运动使第一工件台和第二工件台朝向始终不变；第三步，第一工件台、第二工件台分别与X向第二长行程运动单元对接、X向第一长行程运动单元对接，对接后再与换台单元脱离轴接状态，然后第一工件台进行卸片、上片、预对准工作，第二工件台进行曝光处理，最后系统回到初始状态，完成一个工作周期，接下来为下一轮曝光工序，即重复上面的工序和换台流程，但旋转方向与上次相反。
2.一种如权利要求1所述方法的双工件台回转交换装置，在基台(I)Y方向两端部位处设置曝光工位( 和预处理工位(3)，沿基台(1)两侧长边上对应分别设置Y向长行程直线运动单元(5)，在曝光工位( 和预处理工位C3)上分别设置X向第一长行程直线运动单元 (6)和X向第二长行程直线运动单元(7)，第一工件台Ga)和第二工件台Gb)可分离地分别配装在X向第一长行程直线运动单元(6)和X向第二长行程直线运动单元(7)上，X向第一长行程直线运动单元(6)和X向第二长行程直线运动单元(7)分别与Y向长行程直线运动单元( 成H型配置，且可以由Y向长行程直线运动单元( 驱动，第一工件台Ga)和第二工件台Gb)分别运行于曝光工位( 和预处理工位(3)，在两个Y向长行程直线运动单元(5)上分别设置有与第一工件台Ga)配套的第一线缆台(8a)以及与第二工件台Gb)配套的第二线缆台(8b)，在基台(1)四周装有激光干涉仪(9a、9b、9C、9d、9e、9f、9g、9h)；其特征在于在曝光工位( 和预处理工位C3)之间设置一个回转换台装置(10)，回转换台装置(10)其机械结构包括设置于基台(1)之下的旋转电机定子(10a)、旋转电机动子(10b)、 嵌入基台内的旋转平台(IOc)以及回转换台齿轮(IOd)，在旋转平台(IOc)上设置有可升降的第一轴接装置(Ila)和第二轴接装置(lib)；在第一工件台Ga)底部设置第一工件台旋转轴(1 )，在侧面设置第一工件台转接装置(13a)，腰部设置第一工件台齿轮(1 )，第一轴接装置(Ila)可与第一工件台旋转轴(12a)对接，对接后第一工件台Ga)可绕第一工件台旋转轴(12a)自由转动；第二轴接装置(lib)可以与第二工件台旋转轴(12b)对接，对接后第二工件台Gb)可绕第二工件台旋转轴(12b)自由转动；在第二工件台Gb)底部设置第二工件台旋转轴(12b)，在侧面设置第二工件台转接装置(1 )，腰部设置第二工件台齿轮(14b)；第一轴接装置(Ila)与第一工件台旋转轴(12a)配套，第二轴接装置(lib)与第二工件台旋转轴(12b)配套；第一工件台旋转轴(12a)与第一工件台Ga)的横向接触面为径向气浮面；第二工件台旋转轴(12b)与第二工件台Gb)的横向接触面为径向气浮面； 第一工件台Ga)和第二工件台Gb)底面为气浮面，第一工件台Ga)和第二工件台Gb) 气浮在基台(1)上；在第一轴接装置(Ila)与第一工件台旋转轴(12a)对接以及第二轴接装置(lib)与第二工件台旋转轴(12b)对接，回转换台齿轮(IOd)分别与第一工件台齿轮 (Ha)、第二工件台齿轮(14b)处于啮合状态；回转换台齿轮(IOd)、第一工件台齿轮(14a) 以及第二工件台齿轮(14b)的齿数、分度圆直径均相等，回转换台齿轮(IOd)与第一工件台齿轮(14a)之间的传动比为-1，回转换台齿轮(IOd)与第二工件台齿轮(14b)之间的传动比为-1 ；与第一工件台Ga)配套的第一线缆台(8a)承载第一工件台Ga)的线缆，第一线缆台(8a)可滑动的配装在Y向第一静压气浮导轨(5c)上，由Y向U型槽式第一直线电机 (5a)驱动，在Y方向上始终与第一工件台Ga)保持相对静止；与第二工件台Gb)配套的第二线缆台(8b)承载第二工件台Gb)的线缆，第二线缆台(8b)可滑动的配装在Y向第二静压气浮导轨(5d)上，由Y向U型槽式第二直线电机(5b)驱动，在Y方向上始终与第二工件台Gb)保持相对静止。
全文摘要
一种基于转台齿轮同步调向的双工件台回转交换方法与装置属于半导体制造装备；该装置包含一个由旋转电机定子、旋转电机动子、嵌入基台内的旋转平台以及回转换台齿轮构成的回转换台装置，在旋转平台上设置有可升降的第一轴接装置和第二轴接装置，第一工件台底部设置第一工件台旋转轴，侧面设置第一工件台转接装置，腰部设置第一工件台齿轮，第二工件台底部设置第二工件台旋转轴，侧面设置第二工件台转接装置，腰部设置第二工件台齿轮；本发明在双台切换过程中，工件台朝向始终不变，解决了现有回转换台方案的线缆不便安装和干涉仪丢失目标的问题，同时本发明具体实施过程中具有转动惯量小，相同换台时间下所需转矩小等优点。
文档编号H01L21/67GK102508414SQ201110377700
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月12日 优先权日2011年11月12日
发明者杨远源, 王雷, 谭久彬 申请人:哈尔滨工业大学